JP2003251134A

JP2003251134A - アンモニア吸収装置、及びアンモニア吸収方法

Info

Publication number: JP2003251134A
Application number: JP2002061109A
Authority: JP
Inventors: Haruyuki Kawai; 治之河合
Original assignee: Chubu Chemical Kk
Current assignee: Chubu Chemical Kk
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2003-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】１０．５モル％超の高濃度のアンモニア水を
生成することが可能なアンモニア吸収装置を提供する。【解決手段】本発明のアンモニア吸収装置１は、生成
されるアンモニア水の一部を循環させるアンモニア水循
環手段１３と、該アンモニア水循環手段１３により循環
させるアンモニア水を冷却する冷却手段２０とを備える
と共に、冷却手段２０には、アンモニアに対して耐腐蝕
性を有する材質からなる冷媒の蒸発器２１が備えられて
おり、該蒸発器２１内にアンモニア水を直接通水して冷
却することを特徴とする。また、本発明のアンモニア吸
収装置１には、循環させるアンモニア水のアンモニア濃
度を検知するアンモニア濃度検知手段１４が備えられて
いることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニア含有ガ
スからアンモニアを吸収するアンモニア吸収装置、及び
該装置を用いたアンモニア吸収方法に係り、特に１０．
５モル％超のアンモニア水を生成することが可能なアン
モニア吸収装置、及びアンモニア吸収方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】アンモニア含有ガスからアンモニアを分
離し、当該ガスの無害化を図るために、アンモニアを吸
収液中に吸収させるアンモニア吸収装置が知られてい
る。アンモニア水の濃度が１０．５モル％（１０質量
％）を超えると毒劇物取締法の対象となるので、従来、
かかる装置により生成されるアンモニア水の濃度は１
０．５モル％以下（通常５．２５モル％以下）の低濃度
とされ、ほとんどの場合、中和及び希釈後、公共水域に
放流廃棄されている。

【０００３】図２に基づいて、従来のアンモニア吸収装
置の一例について説明する。図２に示す従来のアンモニ
ア吸収装置１００には、アンモニア含有ガスと吸収液と
を接触させる気液接触槽１１０と、該気液接触槽１１０
により生成されるアンモニア水を貯める受槽１１１とが
備えられており、受槽１１１内のアンモニア水は所定の
濃度になった後、取り出されると共に、気液接触槽１１
０に補給水が補給されるようになっている。

【０００４】ここで、アンモニアを吸収させる吸収液の
温度が低い程、吸収液中のアンモニアの平衡濃度が高く
なり、アンモニア吸収率が向上するが、アンモニアの溶
解熱により吸収液の温度が上昇する。そこで、受槽１１
１に循環用配管１１２を連結し、生成されたアンモニア
水の一部を循環させると共に、熱交換器１４０を介し
て、循環させるアンモニア水と冷却水を熱交換させて、
アンモニア水を冷却水の温度近傍まで冷却することが行
われている。例えば、夏季では、冷却水の温度を３０℃
程度に設定し、アンモニア水を３５℃程度に冷却してい
る。アンモニアを吸収させる吸収液のアンモニア濃度が
低い程、アンモニア吸収率が向上するので、１０．５モ
ル％以下（通常５．２５モル％以下）の低濃度のアンモ
ニア水を生成する場合には、吸収液の温度を前述のごと
く３５℃程度と比較的高く設定しても、高いアンモニア
吸収率を確保することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公共水
域への放流は環境保護の観点からも好ましく、排水中の
窒素規制の強化により将来は不可能となることも予想さ
れるため、資源の有効活用の観点からも、市販のアンモ
ニア水（標準品はアンモニア濃度２５質量％）の原料と
して再利用することが好ましい。また、従来は、生成す
るアンモニア水を１０．５モル％以下（通常５．２５モ
ル％以下）の低濃度としているが、かかる低濃度のアン
モニア水は輸送コストが非常に高くつくため、市販のア
ンモニア水の原料として再利用するには、より高濃度の
アンモニア水を生成することが好ましい。

【０００６】アンモニアを吸収させる吸収液のアンモニ
ア濃度が低い程、アンモニア吸収率が向上することを述
べたが、生成するアンモニア水を１０．５モル％超の高
濃度としても、従来と同等のアンモニア吸収率を確保す
るには、生成するアンモニア水の濃度を上昇させる程、
吸収液の温度を大幅に低下させる必要がある。具体的に
は、従来と同等のアンモニア吸収率を確保するには、少
なくともアンモニア分圧を従来と同等に設定する必要が
あるが、従来の運転例である吸収液のアンモニア濃度４
モル％、温度３５℃を基準例とした場合、同じアンモニ
ア分圧になる吸収液の設定温度は、アンモニア濃度１０
モル％では１４．３℃、１５モル％では５．３℃、２０
モル％では−５．４℃となる。しかしながら、かかる低
温化は冷水塔からの冷却水との熱交換による従来の冷却
方式では実現し得ないことである。

【０００７】そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなさ
れたものであり、１０．５モル％超の高濃度のアンモニ
ア水を生成することが可能なアンモニア吸収装置、及び
該装置を用いたアンモニア吸収方法を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するべく検討を行った結果、以下のアンモニア吸収装
置、及びアンモニア吸収方法を発明するに到った。本発
明のアンモニア吸収装置は、アンモニア含有ガスと吸収
液とを接触させ、アンモニアを吸収液中に吸収させる吸
収装置において、生成されるアンモニア水の一部を循環
させるアンモニア水循環手段と、該アンモニア水循環手
段により循環させるアンモニア水を冷却する冷却手段と
を備えると共に、前記冷却手段には、アンモニアに対し
て耐腐蝕性を有する材質からなる冷媒の蒸発器が備えら
れており、該蒸発器内にアンモニア水を直接通水して冷
却することを特徴とする。すなわち、本発明のアンモニ
ア吸収装置では、フロンガス等の冷媒を用い、蒸発器内
で蒸発させた冷媒にアンモニア水を直接接触させて冷却
する方式を採用している。以下、この冷却方式のことを
「直接冷却式」と称す。

【０００９】ここで、フロンガス等の冷媒を用いて被冷
却流体を冷却する冷却方式としては、この直接冷却式の
他、フロンガス等の冷媒を用いて不凍液（ブライン）を
冷却した後、該不凍液を用いて、被冷却流体を冷却する
方式（以下、「間接冷却式」と称す。）が知られてい
る。間接冷却式では、不凍液の貯槽や、不凍液の循環手
段、不凍液とアンモニア水の熱交換を行う熱交換器等が
必要であるため、設備コストが増大する、装置全体が大
型化するなどの欠点を有する。これに対して、直接冷却
式では、このような設備が不要であるため、設備コスト
の削減、装置の小型化を図ることができる。しかしなが
ら、直接冷却式は本質的に以下に述べる欠点を有し、ア
ンモニア吸収装置では検討対象外と考えるべきものであ
った。

【００１０】第１に、冷媒の蒸発器は、熱伝導性に優れ
ることから銅製のものが一般的であるため、銅に対して
腐蝕性を有するアンモニア水等の被冷却流体を蒸発器に
直接通水すると、蒸発器が腐蝕してしまう。第２に、直
接冷却式では、フロンガス等の冷媒と被冷却流体とを直
接接触させるため、間接冷却式に比較してもともと被冷
却流体が凍結しやすいことに加えて、生成するアンモニ
ア水を高濃度にする程、吸収液の設定温度を低下させる
必要があるため、アンモニア水が凍結する可能性が極め
て高くなると考えられる。

【００１１】しかしながら、本発明者は、蒸発器を、ア
ンモニアに対して耐腐蝕性を有する材質、例えばステン
レス鋼により構成することにより、第１の問題を解決で
きることを見出した。また、本発明者がアンモニア水の
アンモニア濃度、凍結点、所定のアンモニア吸収率を保
つための吸収液の設定温度の関係について検討した結
果、よほど厳しいアンモニア吸収率を求めない限りは、
アンモニア水の濃度を増加させる程、吸収液の設定温度
よりもアンモニア水の凍結点の方がより大きく低下する
ため、設定温度と凍結点との間に所定の温度差を確保す
ることができ、生成するアンモニア水を１０．５モル％
超の高濃度としても、アンモニア水が凍結する恐れはな
いことを見出した。なお、アンモニア水のアンモニア濃
度、凍結点、吸収液の設定温度の関係については、「発
明の実施の形態」の項において詳述する。

【００１２】したがって、本発明のアンモニア吸収装置
によれば、何ら問題なく、１０．５モル％超の高濃度の
アンモニア水を生成することができる。なお、本発明の
アンモニア吸収装置は、１０．５モル％超の高濃度のア
ンモニア水を生成する場合に用いて好適なものである
が、１０．５モル％以下の低濃度のアンモニア水を生成
する場合に用いても、アンモニア吸収率の向上が図れる
等の利点があり、好適なものである。

【００１３】また、一般に、流入するアンモニア含有ガ
スの量やアンモニア濃度は常に変動し、生成されるアン
モニア水の濃度が変動するため、生成されるアンモニア
水の凍結点が変動する。したがって、循環させるアンモ
ニア水のアンモニア濃度が変動しても、常に、アンモニ
ア水が凍結点以下の温度にならないように、アンモニア
濃度をモニタリングすることが好ましい。アンモニア濃
度は手分析により求めても良いが、アンモニア水循環手
段により循環させるアンモニア水のアンモニア濃度を検
知するアンモニア濃度検知手段をさらに備える構成と
し、これによって、循環させるアンモニア水のアンモニ
ア濃度を自動的にモニタリングし、この結果に基づい
て、循環させるアンモニア水の凍結点を求め、冷却温度
を制御することが好ましい。

【００１４】また、本発明のアンモニア吸収装置は、ア
ンモニア含有ガスと吸収液とを接触させた後に生成され
る排ガス中のアンモニアを吸収する泡鐘段をさらに備え
たものであることが好ましい。泡鐘段としては、特願２
００２−０４８３３９号に記載のものを例示することが
できる。かかる構成とすることにより、吸収装置と泡鐘
段の２段階でアンモニアを吸収させることができるの
で、アンモニア水の冷却温度を大きく低下させなくて
も、高濃度のアンモニア水を生成することが可能にな
り、省エネルギー化を図ることができる。

【００１５】本発明のアンモニア吸収方法は、アンモニ
ア含有ガスと吸収液とを接触させ、アンモニアを吸収液
中に吸収させるアンモニア吸収方法において、生成され
たアンモニア水の一部を循環させ、循環させるアンモニ
ア水を蒸発させた冷媒に直接接触させて冷却することを
特徴とする。また、本発明のアンモニア吸収方法におい
て、循環させるアンモニア水のアンモニア濃度を検知す
ると共に、得られた結果に基づいて、アンモニア水の冷
却温度を制御することことが好ましい。以上の本発明の
アンモニア吸収方法によれば、本発明のアンモニア吸収
装置と同様の効果を得ることができ、何ら問題なく、１
０．５モル％超のアンモニア水を生成することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。［アンモニア濃度、凍結点、吸収液の設定温度の関係］
はじめに、アンモニア水のアンモニア濃度、凍結点、吸
収液の設定温度の関係について説明する。

【００１７】１０．５モル％以下の低濃度のアンモニア
水を生成する場合の標準的な夏季の運転例では、循環さ
せるアンモニア水のアンモニア濃度を５モル％程度、吸
収液の冷却温度を３５℃程度に設定している。そこで、
本発明者は、アンモニア濃度４モル％、吸収液の冷却温
度３５℃を基準例１として検討を行った。すなわち、ア
ンモニア濃度を上昇させた時に、この基準例１と同じア
ンモニア吸収率を実現するために必要な吸収液の設定温
度の検討を行った。基準例１と同じアンモニア吸収率を
実現するためには、少なくとも吸収液のアンモニア分圧
が基準例１と略等しくなるようにすれば良い。本発明者
が検討した結果、基準例１でのアンモニア分圧は８．０
ｋＰａであることが判明したので、アンモニア濃度を１
０〜３０モル％の範囲の種々の値に設定した時に、アン
モニア分圧が８．０ｋＰａに略等しくなる温度を吸収液
の設定温度として求めた。検討結果を表１に示す。

【００１８】なお、これらの関係については、JOHN H.P
ERRY編 Chemical Engineers’ Handbook p.3-68 Table
3-22 “Partial Pressures of NH₃ over Aqueous Solu
tions of NH₃”に基づいて求めた。また、水溶液のアン
モニア分圧は０℃までしか知られていないので、０℃以
下のデータについては、上記データから活量係数を求
め、化学工学協会編化学工学便覧 p.384記載の関係
式からアンモニア分圧を算出した。

【００１９】さらに、各アンモニア濃度の凍結点を、冷
凍空調便覧の図２・５８から求めた。また、冷凍機械責
任者試験（弘文社）p.129によれば、直接冷却式では、
凍結を防止するために、冷却温度を凍結点より少なくと
も５〜６℃高く設定する必要があるとされている。ま
た、冷凍機メーカーの取扱説明書によれば、冷却温度は
凍結点より７℃高く設定する必要があるとされている。
そこで、設定温度と凍結点との温度差から下記基準に基
づいて凍結可能性について評価した。判定基準 ○：設定温度と凍結点との差が７℃以上であり、凍結可
能性がない。 ×：設定温度と凍結点との差が７℃未満であり、凍結可
能性がある。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１に示す検討結果から、基準例１と同じ
アンモニア吸収率を確保しつつ、アンモニア濃度を１
０．５〜２５モル％とするには、吸収液の設定温度を−
１６．２〜１４．４℃とする必要があることが判明し
た。また、この条件では、アンモニア濃度を１０．５〜
２５モル％としても、吸収液の設定温度は凍結点より２
６．９〜３１．８℃高く、凍結可能性がないことが判明
した。

【００２２】また、アンモニア吸収率としては上記条件
で十分であるが、本発明者はより厳しい条件（より高い
アンモニア吸収率を得る条件）を検討するべく、さら
に、循環させるアンモニア水のアンモニア濃度を２モル
％、吸収液の温度を３５℃に設定する場合を基準例２と
して同様の検討を行った。検討結果を表２に示す。表２
に示すように、基準例２でのアンモニア分圧は４．０ｋ
Ｐａであり、基準例２と同じアンモニア吸収率を確保し
つつ、アンモニア濃度を１０．５〜２５モル％とするに
は、吸収液の設定温度を−２８．７〜１．１℃とする必
要があり、基準例１と同じアンモニア吸収率を得る場合
に比較して、吸収液の設定温度を著しく下げる必要があ
ることが判明した。しかしながら、このように厳しい条
件でアンモニア濃度を１０．５〜２５モル％としても、
吸収液の設定温度は凍結点より１３．６〜１９．３℃高
く、凍結可能性がないことが判明した。

【００２３】

【表２】

【００２４】本発明者は、さらに、より厳しい条件とし
て、循環させるアンモニア水のアンモニア濃度を１モル
％、吸収液の温度を３５℃に設定する場合を基準例３と
して同様の検討を行った。検討結果を表３に示す。表３
に示すように、基準例３でのアンモニア分圧は２．０ｋ
Ｐａであり、基準例３と同じアンモニア吸収率を確保し
つつ、アンモニア濃度を１０．５〜２５モル％とするに
は、吸収液の設定温度を−４０．３〜−１０．９℃とす
る必要がある。また、このように極めて厳しい条件で
は、アンモニア濃度２５モル％では、吸収液の設定温度
が凍結点より７．７℃高く、凍結可能性がないが、アン
モニア濃度１０．５〜２０モル％では、吸収液の設定温
度と凍結点との差が１．６〜５．２℃であり、凍結可能
性があることが判明した。

【００２５】

【表３】

【００２６】したがって、基準例３のような、よほど厳
しいアンモニア吸収率を求めない限りは、アンモニア水
の濃度を増加させる程、アンモニア水の凍結点が大きく
低下するため、凍結可能性が低くなることが判明した。
その結果、十分なアンモニア吸収率を確保しつつ、アン
モニア水を直接冷却式で冷却し、生成するアンモニア水
を１０．５モル％超としても、アンモニア水が凍結する
恐れはないことが判明した。

【００２７】［アンモニア吸収装置の一実施形態］次
に、図１に基づいて、本発明に係る一実施形態のアンモ
ニア吸収装置について説明する。本実施形態では充填槽
式の吸収装置を例として説明する。本実施形態のアンモ
ニア吸収装置１は、アンモニア含有ガスと吸収液とを接
触させる充填槽（気液接触槽）１０と、該充填槽１０に
より生成されるアンモニア水を貯める受槽１１とを主体
として構成されており、受槽１１内のアンモニア水は所
定の濃度になった後、取り出されると共に、充填槽１０
に補給水が補給されるようになっている。また、受槽１
１には循環用配管（アンモニア水循環手段）１３が連結
されており、ポンプ１２により、生成されたアンモニア
水の一部が循環され、充填槽１０に供給されるようにな
っている。すなわち、本実施形態では、補給水と循環さ
せるアンモニア水の双方が吸収液として機能する。

【００２８】また、循環用配管１３には、循環用配管１
３内を流れるアンモニア水を冷却するための冷却手段２
０が接続されている。この冷却手段２０は、フロンガス
等の冷媒を用いた冷却ユニットにより構成されている。
この冷却ユニットには、フロンガス等の冷媒を蒸発させ
る蒸発器２１と、蒸発させた冷媒を圧縮させる圧縮器２
５と、圧縮器２５により圧縮した冷媒を空冷式で冷却す
る冷却器２６とが備えられており、冷却器２６により冷
却された冷媒が蒸発器２１に再度供給されるようになっ
ている。図１において、符号２４は、冷媒を循環させる
循環用配管を示している。なお、圧縮器２５により圧縮
した冷媒を冷却する冷却器としては、空冷式の他、水冷
式のものを採用しても良い。

【００２９】また、本実施形態では、蒸発器２１内に、
循環させるアンモニア水を直接通水し、蒸発させた冷媒
にアンモニア水を直接接触させて冷却する直接冷却式を
採用している。そして、かかる方式によれば、例えば、
５℃程度のアンモニア水を０℃程度に冷却することがで
きる。なお、理論的には、従来と同等のアンモニア吸収
率とし、吸収液の温度を０℃に設定すれば、１５〜２０
モル％の高濃度のアンモニア水を生成することができる
（表１参照）。

【００３０】また、本実施形態では、蒸発器２１の腐蝕
を防止するために、蒸発器２１は、アンモニアに対して
耐腐蝕性を有する材質、例えばステンレス鋼により構成
されている。

【００３１】また、本実施形態において、循環させるア
ンモニア水のアンモニア濃度が変動しても、常に、アン
モニア水が凍結点以下の温度にならないように制御する
ために、アンモニア濃度をモニタリングすることが好ま
しい。アンモニア濃度は手分析により求めても良いが、
受槽１１と冷却手段２０との間に、循環用配管１３内を
流れるアンモニア水のアンモニア濃度を検知するアンモ
ニア濃度検知手段１４を備える構成とし、これによっ
て、循環させるアンモニア水のアンモニア濃度を自動的
にモニタリングすることが好ましい。ここで、アンモニ
ア濃度検知手段１４としては、振動式密度計等を例示す
ることができる。また、冷却手段２０には、蒸発器２１
の出口温度を検知する温度検知器２３が備えられている
ことが好ましい。そして、アンモニア濃度検知手段１４
の測定結果に基づいて、循環させるアンモニア水の凍結
点を求め、冷却手段２０に備えられた蒸発器２１の出口
温度を制御することが好ましい。

【００３２】例えば、冷却手段２０のオンオフにより、
蒸発器２１の出口温度を制御することができる。具体的
には、蒸発器２１の出口温度が凍結する恐れのある温度
に到達すれば、冷却手段２０を停止して凍結を防止し、
冷却手段２０を停止した後、蒸発器２１の出口温度があ
る温度より高くなれば、冷却手段２０を再始動すれば良
い。また、蒸発器２１の出口温度は、蒸発器２１内の冷
媒量を制御することによっても制御可能である。また、
蒸発器２１の出口温度の調節は手動で行っても良いし、
アンモニア濃度検知手段１４の測定結果に基づいて、自
動的に調節する手段を備える構成としても良い。なお、
アンモニア濃度検知手段１４、温度検知器２３の設置個
数や設置箇所については適宜設計することが可能であ
る。

【００３３】ところで、吸収装置１へのアンモニア含有
ガスの流入は一般に間欠的であり、その量も常に一定と
は限らないが、吸収装置１へのアンモニア含有ガスの流
入頻度や流入量が大きく変動する場合には、以下のよう
な不都合がある。例えば、吸収装置１へのアンモニア含
有ガスの流入がある時間停止すると、吸収装置１への入
熱がなくなるため、吸収装置１内のアンモニア水の温度
が低下するが、ある程度まで低下すると、アンモニア水
の凍結を防止するために、冷却手段２０を停止する必要
がある。逆に、吸収装置１へのアンモニア含有ガスの流
入が開始され、吸収装置１内のアンモニア水の温度があ
る温度以上になると、冷却手段２０を再始動させる必要
がある。したがって、吸収装置１へのアンモニア含有ガ
スの流入頻度や流入量が大きく変動する場合には、冷却
手段２０に備えられた圧縮器２５が頻繁に始動、停止を
繰り返すことになり、圧縮器２５の寿命が短くなるた
め、好ましくない。

【００３４】そこで、圧縮器２５の劣化を防止するため
に、直接冷却式の冷却手段２０には、停止後一定時間経
過しなければ再始動しないように再始動制御回路が設け
られていることが一般的である。したがって、冷却手段
２０が停止した後、吸収装置１へのアンモニア含有ガス
の流入が開始され、吸収装置１内のアンモニア水の温度
が上昇したとしても、再始動制御回路によって、冷却手
段２０の作動が停止されたままとなり、アンモニア含有
ガスの流入量によっては、吸収装置１内のアンモニア水
の温度の許容範囲を超えてしまう恐れがある。

【００３５】そこで、吸収装置１へのアンモニア含有ガ
スの流入頻度や流入量が変動しても、吸収装置１内のア
ンモニア水の温度が著しく変化しないように設計するこ
とが好ましい。すなわち、本発明のアンモニア吸収装置
１において、受槽１１中の液量Ｗが下記式（ａ）を満た
すように構成されていることが好ましい。

【００３６】

【数１】（但し、式（１）中において、Ｆは吸収装置に流入する
アンモニア含有ガスの標準的な流量（kg/min）、Ｃは吸
収装置に流入するアンモニア含有ガスの標準的な濃度
（wt fraction）、ｑはアンモニアが吸収液に吸収され
る時の溶解熱（kJ/kg）、ｔは冷却手段停止後再始動ま
での制限時間（min）、Ｔは受槽に許容される温度上昇
（℃）、Ｃｐはアンモニア水の比熱（kJ/kg・℃）を示
す。）上記式（ａ）を満たすように、受槽１１中の液量Ｗを設
計することにより、吸収装置１へのアンモニア含有ガス
の流入頻度や流入量がよほど大きく変動しない限りは、
受槽１１の温度上昇を許容される範囲内に抑えることが
でき、安定して運転を行うことができる。

【００３７】また、充填槽１０の上方には、アンモニア
含有ガスと吸収液とを接触させた後に生成される排ガス
中のアンモニアを吸収する泡鐘段（図示略）が備えられ
ていることが好ましい。かかる構成とすることにより、
吸収装置１と泡鐘段の２段階でアンモニアを吸収させる
ことができるので、アンモニア水の冷却温度を大きく低
下させなくても、高濃度のアンモニア水を生成すること
が可能になり、省エネルギー化を図ることができる。

【００３８】本実施形態のアンモニア吸収装置１は以上
のように構成され、本実施形態のアンモニア吸収装置１
では、循環させるアンモニア水を直接冷却式で冷却する
方式を採用しているが、蒸発器２１を、アンモニアに対
して耐腐蝕性を有する材質、例えばステンレス鋼により
構成しているので、蒸発器２１が腐蝕する恐れはない。
また、よほど厳しいアンモニア吸収率を求めない限り
は、アンモニア水の濃度を増加させる程、アンモニア水
の凍結点が大きく低下するため、十分なアンモニア吸収
率を確保しつつ、アンモニア水を直接冷却式で冷却し、
生成するアンモニア水を１０．５モル％超の高濃度とし
ても、アンモニア水が凍結する恐れはない。

【００３９】したがって、本実施形態のアンモニア吸収
装置１及び該装置を用いたアンモニア吸収方法によれ
ば、何ら問題なく、１０．５モル％超の高濃度のアンモ
ニア水を生成することができる。また、本実施形態のア
ンモニア吸収装置１及びアンモニア吸収方法では、直接
冷却式を採用しているので、間接冷却式を採用する場合
と異なり、設備コストの削減、装置の小型化を図ること
ができる。なお、本実施形態のアンモニア吸収装置１及
びアンモニア吸収方法は、１０．５モル％超の高濃度の
アンモニア水を生成する場合に用いて好適なものである
が、１０．５モル％以下の低濃度のアンモニア水を生成
する場合に用いても好適なものである。

【００４０】また、本実施形態では、アンモニア濃度検
知手段１４、温度検知器２３を備える構成としているの
で、アンモニア水のアンモニア濃度が変動しても、アン
モニア水が凍結点以下の温度にならないように制御する
ことができ、アンモニア水の凍結を防止すると共に、所
望の濃度のアンモニア水を安定して生成することができ
る。

【００４１】なお、本実施形態では、充填槽式の吸収装
置について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、気泡槽式、段塔式等、アンモニア含有ガスと
水とを接触させ、アンモニアを水中に吸収させる吸収装
置であれば、いかなる構造の吸収装置にも適用可能であ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、１０．５モル％超の高濃度のアンモニア水を生成
すること可能なアンモニア吸収装置、及びアンモニア吸
収方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る一実施形態のアンモニ
ア吸収装置の構造を示す図である。

【図２】図２は、従来のアンモニア吸収装置の一構成
例を示す図である。

【符号の説明】

１アンモニア吸収装置１０充填槽１１受槽１２ポンプ１３循環用配管（アンモニア水循環手段）１４アンモニア濃度検知手段２０冷却手段２１蒸発器２３温度検知器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D002 AA13 BA02 CA02 CA07 DA35 FA10 GA02 GA03 GB08 GB11 HA03 4D020 AA10 BA23 BC06 CB08 CB22 CC10 CC14 DA01 DA02 DB06 DB07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンモニア含有ガスと吸収液とを接触さ
せ、アンモニアを吸収液中に吸収させる吸収装置におい
て、生成されるアンモニア水の一部を循環させるアンモニア
水循環手段と、該アンモニア水循環手段により循環させ
るアンモニア水を冷却する冷却手段とを備えると共に、前記冷却手段には、アンモニアに対して耐腐蝕性を有す
る材質からなる冷媒の蒸発器が備えられており、該蒸発
器内にアンモニア水を直接通水して冷却することを特徴
とするアンモニア吸収装置。
【請求項２】前記アンモニア水循環手段により循環さ
せるアンモニア水のアンモニア濃度を検知するアンモニ
ア濃度検知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項
１に記載のアンモニア吸収装置。
【請求項３】アンモニア含有ガスと吸収液とを接触さ
せた後に生成される排ガス中のアンモニアを吸収する泡
鐘段をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載のアンモニア吸収装置。
【請求項４】１０．５モル％超のアンモニア水を生成
することを特徴とする請求項１から請求項３までのいず
れか１項に記載のアンモニア吸収装置。
【請求項５】アンモニア含有ガスと吸収液とを接触さ
せると共に、アンモニアを吸収液中に吸収させるアンモ
ニア吸収方法において、生成されたアンモニア水の一部を循環させ、循環させる
アンモニア水を蒸発させた冷媒に直接接触させて冷却す
ることを特徴とするアンモニア吸収方法。
【請求項６】循環させるアンモニア水のアンモニア濃
度を検知すると共に、得られた結果に基づいて、アンモ
ニア水の冷却温度を制御することを特徴とする請求項５
に記載のアンモニア吸収方法。
【請求項７】１０．５モル％超のアンモニア水を生成
することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のア
ンモニア吸収方法。